Fisiologia delle membrane vegetali. L’acqua e la pianta. Pigmenti. Fotosintesi. Ripartizione dei
fotosintetati. Vie metaboliche peculiari delle piante. Adattamenti fotosintetici. Nutrizione minerale. Ormoni vegetali.
TAIZ & ZEIGER
Fisiologia Vegetale Ed. Piccin.
HOPKINS W. G., HÜNER N.P.A.
Fisiologia vegetale. Ed. MecGraw-Hill
ALPI A., PUPILLO P., RIGANO C.
Fisiologia delle Piante. Ed. EdiSES
PUPILLO P., CERVONE F., CRESTI M., RASCIO N.
Biologia vegetale. Ed Zanichelli
Obiettivi Formativi
Conoscenze: apprendimento dei processi biochimici, biofisici e molecolari fondamentali per il funzionamento delle piante.
Competenze acquisite
Apprendimento di una conoscenza di base dei principali meccanismi biologici implicati nelle funzioni vitali e nella capacità di adattamento degli organismi vegetali. Conoscere le precipue funzioni fisiologiche delle piante e l'importanza del loro contributo al mantenimento dell'equilibrio ambientale.
Capacità acquisite al termine del corso:
Una visione integrata delle funzioni vitali degli organismi vegetali, cultura indispensabile per ogni settore di ricerca e applicativo che abbia come oggetto l’uso delle piante: agronomico, biotecnologico, ambientale, etc.
Prerequisiti
Insegnamenti contenenti i prerequisiti (vincolanti e/o consigliati)
CFU: 6
Numero di ore totali del corso: 150 (= 6 x 25)
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: 90
Numero di ore relative alle attività in aula: 60
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 0
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 0
Numero di ore relative ad attività seminariali: 0
Numero di ore relative ad attività di stage: 0
Numero di ore per prove in itinere: 0
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni:
Due volte la settimana per un totale di 4 ore
Strumenti a supporto della didattica
Presentazione Power Point, appunti, diapositive.
Orario di ricevimento
Office hours:
Previo appuntamento, tutti i giorni della settimana non impegnati da altre attività istituzionali.
Modalità di verifica apprendimento
Modalità: compiti scritti in itinere.
Esame finale orale.
Programma del corso
Contenuti del corso (programma dettagliato):
Caratteristiche peculiari della cellula vegetale ed architettura generale della pianta. Parete e membrane cellulari: struttura e funzioni. Processi di diffusione e di trasporto attraverso le membrane. La legge di Fick e l’equazione di Nernst: trasporto attivo e passivo. Trasporto dei soluti: pompe protoniche, canali ionici e carriers. L’acqua e le cellule vegetali: potenziale idrico e sue componenti, traslocazione dell'acqua attraverso lo xilema, teoria della tensione-coesione, cavitazione ed embolia. L'acqua nel suolo: potenziale idrico del suolo, assorbimento radicale dell'acqua, movimento dell'acqua nella radice, pressione radicale. Gli stomi: meccanismi di apertura e chiusura, controllo ambientale sull'apertura e chiusura stomatica.
Le piante e la nutrizione minerale: macro e micro-nutrienti inorganici, assorbimento radicale dei sali minerali, le colture idroponiche, fenomeni di carenza e tossicità, curve di crescita e legge del minimo. Le piante e l’azoto: ciclo dell'azoto, riduzione assimilativa del nitrato e assimilazione dell’ammoniaca, fissazione biologica dell'azoto. Assimilazione ed organicazione dello zolfo.
La fotosintesi: apparati fotosintetici, plastidi ed organizzazione delle membrane fotosintetiche, fotosistemi. I pigmenti fotosintetici: le clorofille ed i carotenoidi. Meccanismi di assorbimento della luce: stati eccitati e tipi di transizioni degli elettroni. Fotolisi dell’acqua. Ciclo dei plastochinoni. Fotofosforilazione non ciclica, ciclica e pseudociclica. Fotodanno e fotoprotezione. Metabolismo fotosintetico del carbonio: Rubisco e ciclo di Calvin, modulazione da parte della luce degli enzimi del ciclo di Calvin, fotorespirazione, adattamenti fotosintetici, piante C4 e piante CAM. Sintesi di saccarosio e sintesi di amido. Autoregolazione della fotosintesi.
Traslocazione dei fotoassimilati: caricamento e lo scaricamento del floema, concetto di source e sink.
Metabolismo respiratorio: mitocondri, respirazione e fermentazione, quoziente respiratorio. Respirazione resistente al cianuro. -ossidazione e ciclo del gliossilato.
Gli ormoni vegetali: ruolo degli ormoni nella regolazione dello sviluppo. Auxine: crescita cellulare per distensione, rilassamento della parete e regolazione del potenziale idrico. Citochinine: ruolo nella morfogenesi e nella senescenza. Gibberelline: regolazione dell'allungamento del caule, della crescita cambiale e dell'idrolisi delle sostanze di riserva nei semi germinanti. Acido abscissico: regolazione dei movimenti stomatici, controllo sullo sviluppo dei semi. Etilene: risposte a vari stress; effetti sulla maturazione dei frutti, senescenza.
Il Fitocromo: meccanismi di azione cellulare e molecolare.